Графен стал сверхпроводником и магнитом одновременно: материал показал свойства, которые нарушают классические законы физики

24.05.2025 12:38:00 | iXBT.com

Учёные из MIT сделали сенсационное открытие: несколько слоёв графена, уложенных особым образом, могут вести себя как сверхпроводник и магнит одновременно. Ранее считалось, что эти два свойства не могут сосуществовать, но новое исследование разрушило это убеждение.

Фото: MIT

Графен — это тончайшие слои углерода, которые обычно выстраиваются в ровные стопки. Однако учёные выделили редкую структуру — ромбическую, напоминающую угловую лестницу из углеродных листов. Эти маленькие хлопья из четырёх-пяти слоёв графена были помещены на другой материал — шестиугольный нитрид бора. Материалы немного повернули друг относительно друга, чтобы атомные структуры не совпадали.

Далее систему охладили до сверхнизких температур — чуть выше абсолютного нуля. При пропускании электрического тока сопротивление резко упало до нуля — классический признак сверхпроводимости. Но при изменении направления магнитного поля материал начал менять своё магнитное состояние, словно магнит, который может «переворачиваться».

Это явление получило название хиральная сверхпроводимость. Оно впервые было продемонстрировано на массивных частицах — в данном случае на графене, тогда как ранее подобное наблюдалось только у фотонов.

Авторы исследования проверили несколько образцов и в каждом нашли признаки хиральной сверхпроводимости. Это открытие может привести к созданию новых типов кубитов для квантовых компьютеров — более стабильных и управляемых, а также к развитию усовершенствованных сверхпроводящих магнитов для медицинских приборов и энергоэффективной электроники.

Тем не менее, пока этот эффект проявляется только при очень низких температурах, что ограничивает практическое применение.

Подробнее